● 摘要
基于仿真的工程与科学(Simulation Based Engineering and Sciences,简称SBE&S)是一门为系统仿真提供科学和数学基础的学科,侧重于复杂的相互关联工程系统的计算机建模和仿真,以及符合特定精度和可靠性标准的数据获取。SBE&S所涉及的领域在一定程度上体现了国家的科技实力和竞争力。在世界技术评估中心(WTEC)的最终报告(2008)中,文献计量学研究被提及作为主要的方法之一,用于总结SBE&S的研究以及确定学科前沿,挑战和机遇。但在WTEC的最终报告中并未采用文献计量学方法。
科学知识图谱是近年来科学计量学中最活跃的研究方向之一,其以科学知识为计量研究对象,通过数据挖掘、信息分析和图形绘制等方法显示其结构关系和发展进程,发现学科热点,探测学科前沿,预测学科发展趋势。本文结合WTEC小组的最终报告,以2000年至2013年所发表的SCI文章数量为依据,对SBE&S进行了文献数据统计和分析,并进一步以工程仿真这一SBE&S的分支领域中具有代表性的计算流体力学(CFD)方向开展了知识图谱构建。另外文中也以Top500数据为基础,对超级计算机设施进行了讨论。
研究表明美国在全部分支领域均处于绝对的领先地位,占据约1/3的相关论文以及Top500超级计算机中一半的份额。美国本领域主要研究机构包括大学、国家实验室,优秀企业也在研究中占据重要地位,是美国在本领域领先的三大支柱。中国在本领域的研究仅次于美国,其中在材料科学、软件开发、工程仿真等领域领先于其他国家,但距离美国尚有较大差距。并缺乏优秀企业的参与。在知识图谱中,分析了CFD研究的演变过程,筛选了六个方向构建了知识图谱,对数据进行了筛选和甄别,分别对其进行了术语研究、热点方向和前沿分析,供相关领域的学者参考。
最后本文对现有知识图谱研究进行了展望,讨论了大数据处理、图谱的高维拓扑结构和可视化,以及“知识丛林”等研究方向。
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